【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁施工
，尤其是涉及一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法。
技术介绍
大桥钢管拱刚性骨架的组装精度控制要求十分精确，并且难度较大。实际施工时，通常将钢管拱刚性骨架(也称钢管拱肋)分为多个钢管拱肋节段，分别对多个钢管拱肋节段进行拼装，再对拼装完成后的多个钢管拱肋节段进行拼接。施工过程中，对钢管拱肋节段拼装时，通常采用胎架法进行拼装，具体是在预先搭设好的拼装胎架上进行拼接。为拼装简便，一般采用卧式拼接，即将钢管拱肋节段进行平放拼装。采用拼装胎架的目的在于能更好地对所拼装钢管拱肋节段的上平联(或上弦杆)和下平联(或下弦杆)进行准确定位和组装，以提高钢管拱肋的组装精度，因而所采用拼装胎架必须满足强度和刚度要求，以免拼装过程中因拼装胎架变形引起精度偏差。为确保钢管拱肋拼装的外形尺寸满足设计要求，拼装胎架须严格按照要求设置，且拼装胎架宜搭设在坚固、平整的混凝土地面上，并在表面铺设钢垫板找平，因而拼装胎架的拼装场地要求较高。但实际施工时，受施工现场地理位置等诸多条件影响，实际拼装场地一般均难以满足设计要求。如对靠山体一侧的钢管拱桥进行施工时，拼装场地为在山体一侧搭设的贝雷梁桥拼装平台，该钢管拱桥包括两片钢管拱肋，需搭设四组对钢管拱肋节段进行拼装的胎架，每个钢管拱肋节段需采用前后两组分别对其上平联(或上弦杆)和下平联(或下弦杆)进行拼装的胎架。四组胎架中除靠近山体...
【技术保护点】
一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、拼装平台与拼装胎架有限元模型建立：通过数据处理设备且采用有限元分析软件，建立待拼装钢管拱肋节段(1)的拼装平台和拼装胎架的空间结构仿真模型；所述拼装平台为供所述拼装胎架安装且预先搭设完成的水平支撑平台，所述拼装胎架布设在所述拼装平台上；所述拼装胎架包括前后两组供待拼装钢管拱肋节段(1)拼装的支撑胎架，每组所述支撑胎架均包括多个沿待拼装钢管拱肋节段(1)的长度方向由前至后布设的所述支撑胎架，所述支撑胎架为型钢支架；待拼装钢管拱肋节段(1)的前后两侧分别支撑于前后两组所述支撑胎架上；步骤二、拼装荷载加载：根据待拼装钢管拱肋节段(1)的重量、杆件拼装顺序和在所述拼装胎架上的拼装位置，通过步骤一中所述数据处理设备且采用所述有限元分析软件，对所建立拼装平台和拼装胎架的空间结构仿真模型进行拼装荷载加载；步骤三、应力分布与位移分布求解：通过步骤一中所述数据处理设备且采用所述有限元分析软件，对步骤二中拼装荷载加载后所述拼装平台和拼装胎架的空间结构仿真模型进行求解，得出所述拼装平台和拼装胎架在拼装荷载作用下的位移分...
【技术特征摘要】
1.一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法，其特征在
于：该方法包括以下步骤：
步骤一、拼装平台与拼装胎架有限元模型建立：通过数据处理设备且
采用有限元分析软件，建立待拼装钢管拱肋节段(1)的拼装平台和拼装
胎架的空间结构仿真模型；
所述拼装平台为供所述拼装胎架安装且预先搭设完成的水平支撑平
台，所述拼装胎架布设在所述拼装平台上；
所述拼装胎架包括前后两组供待拼装钢管拱肋节段(1)拼装的支撑
胎架，每组所述支撑胎架均包括多个沿待拼装钢管拱肋节段(1)的长度
方向由前至后布设的所述支撑胎架，所述支撑胎架为型钢支架；待拼装钢
管拱肋节段(1)的前后两侧分别支撑于前后两组所述支撑胎架上；
步骤二、拼装荷载加载：根据待拼装钢管拱肋节段(1)的重量、杆
件拼装顺序和在所述拼装胎架上的拼装位置，通过步骤一中所述数据处理
设备且采用所述有限元分析软件，对所建立拼装平台和拼装胎架的空间结
构仿真模型进行拼装荷载加载；
步骤三、应力分布与位移分布求解：通过步骤一中所述数据处理设备
且采用所述有限元分析软件，对步骤二中拼装荷载加载后所述拼装平台和
拼装胎架的空间结构仿真模型进行求解，得出所述拼装平台和拼装胎架在
拼装荷载作用下的位移分布和应力分布；
其中，所述拼装平台在拼装荷载作用下的应力分布包括拼装荷载作用
下所述拼装平台各位置处的应力数据，所述拼装平台在拼装荷载作用下的
位移分布包括拼装荷载作用下所述拼装平台各位置处的竖向位移数据；所
述拼装胎架在拼装荷载作用下的应力分布包括拼装荷载作用下所述拼装
胎架中各支撑胎架的应力数据，所述拼装胎架在拼装荷载作用下的位移分
布包括拼装荷载作用下所述拼装胎架中各支撑胎架的竖向位移数据；
步骤四、应力超标部位及加载前后支撑胎架变形量确定：根据步骤三
\t中得出的所述拼装平台和拼装胎架在拼装荷载作用下的应力分布，对所述
拼装平台和拼装胎架上存在的应力超标部位分别进行确定；
同时，根据步骤三中得出的所述拼装胎架在拼装荷载作用下的位移分
布，对所述拼装胎架中各支撑胎架加载前后的变形量进行确定；每个所述
支撑胎架加载前后的变形量均为步骤三中得出的该支撑胎架在拼装荷载
作用下的竖向位移数据；
步骤五、应力超标部位加强处理方案及拼装胎架变形控制方案确定：
根据步骤四中所确定的所述拼装平台和拼装胎架上存在的应力超标部位
以及各应力超标部位的应力数据，对所述拼装平台和拼装胎架上各应力超
标部位的加强处理方案分别进行确定；同时，根据步骤四中所确定的各支
撑胎架加载前后的变形量，对所述拼装胎架中多个所述支撑胎架的变形控
制方案分别进行确定。
2.按照权利要求1所述的一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模
拟拼装方法，其特征在于：步骤一中所述有限元分析软件为ABAQUS有限
元分析软件；步骤三中进行应力分布与位移分布求解时，采用所述有限元
分析软件分别得出所述拼装平台和拼装胎架在拼装荷载作用下的位移云
图和应力云图。
3.按照权利要求1或2所述的一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工
用模拟拼装方法，其特征在于：步骤一中进行拼装平台与拼装胎架有限元
模型建立时，包括以下步骤：
步骤101、建模：根据所述拼装平台和拼装胎架的结构和布设位置，
建立所述拼装平台和拼装胎架的有限元分析模型；
步骤102、单元划分：对步骤101中所述拼装平台和拼装胎架的有限
元分析模型分别进行单元划分；
步骤103、设定边界约束：设定步骤101中所述拼装平台和拼装胎架
\t的有限元分析模型的边界约束条件；
所述拼装平台为贝雷梁桥拼装平台，所述贝雷梁桥拼装平台包括主梁
和铺装在所述主梁上的桥面板，所述主梁由多排从前至后布设的贝雷梁拼
接而成，多排所述贝雷梁均布设在同一平面上；
步骤101中进行建模时，所述桥面板采用由壳单元构建的模型，所述
主梁和所述拼装胎架采用由梁单元构建的模型；
步骤102中进行单元划分时，将所述桥面板划分为多个壳单元，且将
所述主梁和所述拼装胎架中的各支撑胎架均划分为多个梁单元。
4.按照权利要求3所述的一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模
拟拼装方法，其特征在于：所述主梁的左右两侧分别支撑于两个桥台上，
所述主梁的中部下方由前至后布设有多个钢筋混凝土立柱，多个所述钢筋
混凝土立柱上搭设有一道承重梁，所述主梁的中部支撑于所述承重梁上；
步骤101中进行建模之前，先对所述拼装平台和所述拼装胎架的布设
位置分别进行测量放线；步骤101中进行建模时，先建立空间直角坐标系，
再根据测量放线结果，并结合所述拼装平台的结构和尺寸以及所述拼装胎
架中各支撑胎架的结构、尺寸和布设位置，建立所述拼装平台和拼装胎架
的有限元分析模型；
步骤103中进行设定边界约束之前，还需对所述拼装平台和拼装胎架
的材料参数和力学参数分别进行设定；
步骤103中进行设定边界约束时，对所述拼装平台上所述承重梁和两
个所述桥台的支撑位置处分别施加边界约束条件。
5.按照权利要求1或2所述的一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工
用模拟拼装方法，其特征在于：步骤四中对所述拼装平台和拼装胎架上存
在的应力超标部位分别进行确定时，根据步骤三中得出的所述拼装平台和
拼装胎架在拼装荷载作用下的应力分布，并结合所述拼装平台和拼装胎架
\t的承载能力进行确定；其中，所述拼装平台上的应力超标...
【专利技术属性】
技术研发人员：严斌，齐永前，尹汇辉，孟国强，张莹洁，章小林，宋智勇，石学智，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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